Алғашқы уақытта оның міндеті қала мектептерін көрнекті оқу құралдарымен қамтамасыз ету болды, сондықтан да, ол Сырдария халық ағарту бөлімінің педагогикалық зертханасы және педагогикалық музейі болып аталды.

1925 жылы музейдің қайта құру жұмысы жүргізілді, оны іске асыру барысында Орта Азиялық табиғат және көне ескерткіштерді қорғау Кеңесінің ғылыми қызметкері М. Е. Массон қатысты, кейінірек ол Өзбекстан және Түрікменстан республикаларына еңбегі сіңген ғылыми қызметкер, атақты ғалым, шығыстанушы, тарих және археология ғылымдарының докторы ретінде бүкіл елге әйгілі болды. Оның Шымкент музейі жұмысын қайта құру жөніндегі есебі мұражай қорында сақтаулы. Бұл құжат Шымкент мұражайының қалыптасып дамуын куәландыратын айғақтардың қатарына жатады. Қайта құрылып, бір қалыпқа түскен соң, музейдің жұмысы екі бағытта жүргізілді, ол: күнгейлік өлкенің өндіргіш күштері мен тарихын зерттеу ісі.         Музейдің әрі қарай қалыптасуына жергілікті өлкетанушылар Б. П. Тризна, И. К. Шпота, Т.Шпота, Н. В. Руднев, Н. И. Мекленбурцев, М. А. Быков және басқалар көп ықпал жасады. Сол уақыттан бастап мұражай өлкеміздің тарихын зерттеуде бірқатар жұмыстар атқара бастады. 1926 жылы мұражай профессор П. С. Массагетовтың дәрмене шөбін зерттеу жөніндегі ғылыми экспедициясына қатысты.

П.С. Массагетовтың экспедициясының нәтижесінде жиналған дәрмене шөптері

1927 жылы Мемлекеттік Эрмитаждың ғылыми қызметкері А. Ю. Якубовскийдің Сығанақ қалашығы мен «Көк кесене» археологиялық ескерткіштерін зерттеу экспедициясына, 1928–1929 жылдары Мойынқұм шөлді аймағындағы этнографиялық зерттеу экспедициясына, сондай-ақ Қарабұлақ ауылындағы және Талас Алатауының маңындағы көшпелі қазақтардың тұрмысын зерттеу және этнографиялық, ботаникалық, зоологиялық, археологиялық құжаттарды жинау мақсатында жүргізілген этнографиялық экспедицияға қатысты.

1926-1929 жылдары  жүргізілген  экспедиция  нәтижесінде жинақталған жәдігерлер

1938 жылы мұражай облыстық тарихи-өлкетану музейі болып қайта құрылды. Ұлы Отан соғысы жылдарында музейдің барлық жұмысы әскери тақырыптар аясында жүргізілді. Соғыстан кейінгі жылдары музей экспозицияларында, негізінен, өлкеміздің социалистік құрылысына үлкен көңіл бөлінді. Ғылыми-зерттеу жұмыстары да халық шаруашылығын қалпына келтіру мәселелеріне арналды.

Музей ғимараты

1948–1949 жылдары мұражай тарих ғылымдарының докторы А. Н. Бернштамның басқаруымен КСРО Ғылым Академиясының жүргізген ғылыми-археологиялық экспедициясына қатысты. Сондай-ақ, Ленинградтағы КСРО Ғылым Академиясына қарасты антропология және этнография мұражайымен және Қазақ КСР Ғылым Академиясымен, Қазақстанның орталық мұражайымен қарым-қатынасы күшейе түсті. Осы, кезеңде мұражай Х. А. Алпысбаевтың басқаруымен Қазақ КСР Ғылым Академиясының Қарасу мекеніне жүргізген ғылыми экспедициясына қатысты, оның барысында палеолит дәуіріне байланысты өте құнды құжаттар алынды. 

Көп жылдар бойы мұражай Қазақ КСР Ғылым Академиясына қарасты Ш.Уалиханов атындағы археология және этнография институтының Отырар қалашығын зерттеген ірі ғылыми экспедициямен өте тығыз байланыста болды.

Ал, 1987–1988 жылдары музей Қазақ КСР Ғылым Академиясына қарасты зоология институтының Түркістан ауылында орналасқан Қосқорған кешенінде жүргізілген палеонтологиялық экспедициясына қатысты.

Соңғы жылдары мұражай өз бетінше бірнеше археологиялық экспедициялар ұйымдастырды, атап айтар болсақ, Алтынтөбе, Жүзімдік және Жуантөбе, Күлтөбе қалашықтары, Бөріжар қорымын және Боралдай өзенінің жоғарғы, ағысындағы аудандарды, Бөген су қоймасындағы аймақтарды, Қостөбе обаларын және ежелгі Сайрам жерлерін т.б. зерттеуге ден қойды.

Ең алғаш құрылғаннан бастап 1975 жылға дейін мұражай Қазан революциясына дейін салынған, бұрынғы Шымкент уезінің әкімшілігі орналасқан ғимаратты иеленіп келді. 1977 жылы музей жалпы көлемі — 2367 ш.м. қамтитын ғимаратқа көшті.

Музейдің ескі ғимараты

2014 жылы ОҚО тарихи-өлкетану музейі заман талабына сай салынған, жаңа ғимаратқа көшті. Оны ҚР Президенті Н.Ә.Назарбаев Оңтүстік Қазақстан облысына жасаған іс-сапары барысында телекөпір арқылы ашты. Музейдің жалпы ауданы 2541,81 шм. Оның ішінде экспозиция залдарының жалпы ауданы — 1060,12 ш.м. Мұражай «Табиғат, палеонтология, археология», «Этнография», «Қазақ хандығы және жаңа заман», «Тәуелсіз Қазақстан» деп аталатын төрт экспозиция залдарынан тұрады.

Музей мен оның филиалдарында 91 мың 787 жәдігерлер жинақталған, оның ішінде негізгі қордағысы 61 185, ғылыми көмекші қордағы жәдігерлер саны 33 330. 6 мың 500 кітап қоры бар арнайы ғылыми кітапхана жұмыс істейді. Жылына музейге келушілер саны орта есеппен 100-мыңнан асады. Оларға 250-ден аса лекциялар оқылып, 1000-нан астам экскурсиялар, 90-ге жуық көпшілік іс шаралар, 100 астам тұрақты және жылжымалы көрмелер ұйымдастырылып тұрады. Атап айтар болсақ, Оңтүстік Қазақстан облысының Маңғыстау облысындағы мәдениет күндері аясында, Ақтау қаласындағы Н.Жантөрин атындағы сазды драма театрында «Қазыналы Оңтүстік», Павлодар қаласының қонақтары мен жұртшылығын оңтүстік өңірінің тарихы мен табиғатын таныстыру мақсатында Г. Н. Потанин атындағы тарихи-өлкетану музейінің көрме залында «Тарихты тербеткен шежіре» атты жылжымалы көрмелері ұйымдастырылды.

Музей қызметкерлері Ә.Х.Марғұлан атындағы Археология институтының экспедициялар құрамында Түркістан қаласындағы Күлтөбе қалашығында жүргізіліп жатқан қазба жүмыстарына белсене қатысты. Сонымен қатар, «Археологические изыскания» ЖШС-менкелісім-шарт бойынша «Ханқорған» және «Ошақты қорған» кешенінде қазба жұмыстарын жүргізді.

Қазіргі таңда, музейдің 8 филиалы халыққа қызмет етеді. Олар, Шымкент қаласындағы — «Ерлік», «Хакім Абай» музейлері, Түркістан қаласында — С.Ерубаев атындағы әдеби-мәдени музейі, Түркістан ауданының Ескі Иқан ауылында — Міртемір әдеби-мемориалдық музейі, Сайрам ауданында — Сайрам тарихи-өлкетану музейі, Түлкібас ауданында — Тұрар Рысқұлов атындағы тарихи-өлкетану музейі, Сарыағаш және Шардара аудандарының тарихи-өлкетану музейлері.

Музей экспозициялары:
Табиғат, палеонтология және археология залы

Табиғат бөлімі. 

Өлкеміздің табиғатына байланысты экспозиция көрермендерді Оңтүстік Қазақстан облысының өсімдіктер әлемімен және табиғатының алуан түрлі ерекшеліктерімен, пайдалы қазбаларымен таныстырады. Табиғаты әсем, пайдалы қазбаларға бай өлкемізді зерттеуші өлкетанушы ғалымдарымыз Қ.Сәтпаев, П.Тәжібаева, Б.Тризна, Н.Северцевтер жайлы мәліметтер көрсетілген. 

Палеонтология бөлімі.

Облысымыздың географиялық жағдайы жөнінен мәлімет алған көрермен қауым, әрі қарай географиялық таблицаға, яғни «Жер бетіндегі тіршіліктің пайда болуы» және геологиялық дәуірлердегі атап айтсақ, палеозой, мезазой, кайназой кезеңдеріндегі табылған палеонтологиялық ескерткіштерге көңіл бөледі. Бұл жерде көрермен қауымның назарына облысымыздағы Қаратау, Қазығұрт тау жоталарынан, Қосқорған кешенінен табылған өте сирек кездесетін жануарлардың сүйек қаңқалары, тас болып қатып қалған, ағаштардың бағандары, өсімдіктердің, балықтардың, шыбын-шіркейлердің сұлбалары көрсетілген. 

Археология бөлімі. 

Тас, қола, темір дәуірлерінен бастап сақ, үйсін, қаңлы тайпаларының пайда болуы, Түрік, Батыс Түрік, Түргеш, Қарлұқ, Қарахан мемлекеттерінің құрылуынан және олардың тұрмыс-тіршілігінен мәлімет беретін Күлтөбе, Жуантөбе, Бөріжар, Алтынтөбе, Мардан төбе қорымдарынан табылған жәдігерлер қойылған. Сонымен қатар, Ұлы Жібек Жолының бойында пайда болған Отырар, Шымкент, Сайрам, Түркістан қалалары, осы қалаларда жүргізілген археологиялық қазба жұмыстары кезінде табылған жәдігерлер көпшілік назарына ұсынылып отыр.

Этнография залы.

Этнография залында оңтүстік өңірде өмір сүрген халқымыздың тұрмысы, өнері, діни нанымдары тұрмыста пайдаланған құрал-жабдықтары, қолөнері көрсетілген. Оның ішінде мал, егін шаруашылығында, аңшылықта пайдаланылатын құрал-жабдықтар, ағаштан, темірден, жүннен жасалған түрлі тұрмыстық бұйымдар, зергерлік әшекей заттар, қазақтың негізгі баспанасы болған киіз үй қойылып отыр.

«Қазақ хандығы және қазіргі заман» залы.

Қазақ хандығы және қазіргі заман залында — XV ғасырда Қазақ хандығының пайда болуы, нығаюы, әкімшілік саяси, мәдени өркендеуінен, ақпарат бертін XV–XVIII ғасырларға жататын жәдігерлер — көне кітаптар, қыш құмыралар, қару-жарақтың түрлері көрсетіліп отыр. XIX ғасырда Оңтүстік өлкесінің Қоқан хандығы, Ресей патшалығының құрамында болуы, КСРО-ның құрылуы, сол кезеңдегі Оңтүстік Қазақстан облысының экономикалық, саяси, мәдени жағдайын көрсететін жәдігерлер қойылған.

Тәуелсіз Қазақстан залы.

Тәуелсіз Қазақстан залында — 1991 жылы Қазақстанның Тәуелсіздігі жарияланған Декларациядан бастап, ҚР Мемлекеттік рәміздері, Ұлттық валютасының шығарылуы, Қорғаныс күштері туралы мәліметтер беріледі. Тәуелсіз Қазақстанның, Соның ішінде Оңтүстік Қазақстанның облысының экономика, ауыл-шаруашылық, өндіріс, мәдениет, спорт салаларында жеткен жетістіктерімізді көрсететін жәдігерлер қойылған.

Музейдің мекен-жайы: Шымкент қаласы, Бәйдібек би даңғылы 115 а.                                             Байланыс мәліметтері: 8 (72 52)   47-60-01, 47-64-32 

ОҚО тарихи-өлкетану музейі мәліметтері негізінде дайындаған Олжас БЕРКІНБАЕВ